이 세 찬
서강대학교 화공생명공학과 공정시스템제어연구실 연구원, [email protected]
들어가는 말
최근에 와서 기존 석유파동에 버금가는 고유가 행 진에 신재생에너지 분야는 다시 한번 급속한 관심을 받게 되었다. 범세계적 금융위기와 고유가문제, 환경 문제 그리고 새로운 정치권 탄생이라는 요인들이 동 시다발적으로 발생하면서 새로운 변화를 열망하는 강 력한 driving force를 생성하였고, 최근 신재생에너지 는 환경보전과 지속가능한 발전이라는 표면적 이유 아래 경제적인 이유로, 또는 정치적인 목적과 결부되 어 정책적으로 추진되기에 이르렀다. 신재생에너지 산업은 녹색산업(green industry)이라는 명칭으로 구 분되고 정치권에서의 과감한 투자가 약속되었다. 금 융위기를 극복할 수 있는 성장 동력원이 절실한 시점 에서 새 비전을 보여줘야 하는 신흥 정치세력도 신재 생에너지 산업에 대한 투자는 성공가능성을 떠나 피 할 수 없는 선택일 것이다. 하지만 그 비전이 지나친 낙관론에 치우쳐져 있고 다른 대안이 없다는 점에서 우려를 금할 수 없다.
2008년 새로운 임기를 시작한 이명박 정부는 저탄 소·녹색성장을 강조하며 신재생에너지에 대한 투자 와 이로 인한 일자리 창출을 대선공약에서부터 선언 하였다. 대한민국정책포털 사이트에서 제공하는‘국 가기본계획’내용에 따르면[그림 1] 기후변화대응 소 요재원으로 총31조원(공공:15조원, 민간:16조원)의
예산과 정부 R&D투자 중 기후변화 R&D 비중을 현 6.4%에서 2012년까지 8.5%로 끌어올릴 계획이다. 이 밖에 금융·세제상의 다각적인 인센티브 마련, 우대 금융 지원 유도, 세액 공제 확대 등 다양한 방법으로 녹색산업에 투자를 계획하고 있다. 정부에서 구상하고 있는 녹색산업에는 교통혼잡비용을 낮추고, 에너지 절 약·친환경 건축 및 에너지 절감 역량 강화, 폐기물을 줄이거나 자원순환(recycling)위한 사회간접자본 (SOC)시설 확충 및 법적·제도적 기반마련이 포함되 어 있다. 저탄소·녹색성장의 핵심은 무엇보다도 녹색 기술을 확보하는 것인데, 정부는 선진국 수준의 녹색 기술을 확보하기 위해서 현재 약 7,000억원 수준의 R&D정부투자규모를 2012년까지 현재의 두 배로 끌 어올리며 2030년까지 총 111조원이라는 막대한 금액 을 투자할 계획을 가지고 있다(이상‘기후변화대응종 합계획’, 국무총리실 기후변화대책기획단). 2009년 새 롭게 출범한 미국의 오바마정부 또한 녹색성장을 차 세대 성장 동력의 핵심으로 선택하여 이를 위한 막대 한 투자와 일자리 창출을 약속한 상태이다.
CAP(Center for American Progress)의 존 포데스타 소장이 공동집필진으로 참여해 2007년 11월 작성한
‘진보적 성향 보고서’는 △저탄소 경제로 이행 및 혁 신·기술·과학을 통해 미국 경제의 성장 동력을 확 충하고 △미국 경제의 이동성 향상, 전세계 중산층의 기반확대 및 번영 추구 등을 핵심 내용으로 담고 있다.
녹색산업은 단순히 신재생에너지 개발만을 일컫지 는 않으며, 교통체증을 완화하고 철도우선 정책으로 이산화탄소 발생을 억제한다던가, 에너지효율이 높은 가전제품 혹은 건축물을 장려할 수 있다. 전기제품 중 유일하게 10%대의 낮은 효율을 갖는 조명을 LED로 그림 1. 저탄소 녹색성장 패러다임.
바꾸는 사업 역시 효율적인 녹색산업이 될 수 있다.
녹지를 증가시키고 재활용 산업을 적극 유치시키는 등 방법에 따라 녹색산업은 이산화탄소 배출을 낮출 수 있고 따라서 기후변화에 적극 대응할 수 있는 것으 로 보인다. 하지만 녹색산업의 핵심은 여전히 신재생 에너지 개발이며, 이것이 이루어지지 않는 가운데 우 리가 기대하는 지속가능한 발전은 일시적인 미봉책에 불과하다. 정부에서도 박막태양전지, 대형풍력발전기, 목질계 바이오에탄올 생산기술, 수소제조저장, 연료전 지자동차 등 신재생에너지 분야에 대해 관심을 가지 고 2012년까지 상용화를 목표로 추진하고 있다. 정부 에서는 저탄소 청정에너지가 높은 효율과 낮은 이산 화탄소 발생으로 에너지 안보와 기후변화대응을 동시 에 강화할 수 있기를 기대하고 있다. 그러나 낮은 이 산화탄소 발생에 대해서는 동의할 수 있어도 높은 에 너지 효율에 대해서는 선뜻 동의하기 힘들다. 신재생 에너지는 대부분의 분야에서 아직 연구가 진행 중이 기도 하지만 상업화를 가로막는 결정적인 이유가 효 율문제이기 때문이다. 현재 개발된 신재생에너지 기 술은 화석연료에 비해 효율이 많이 낮아 가격 경쟁력 이 떨어진다. 상용화된 신재생에너지 기술, 예를 들면 태양에너지를 이용한 발전(독일에서 상당히 개발되어 있으며 이를 이용해 이미 주택과 건물, 발전소 등이 건설되었다)이나 풍력발전, 바이오연료 등도 사실은 정부의 지원 아래 상용화된 것이며 독자적으로는 화 석연료에 비해 경쟁력이 많이 떨어지는 것이 현실이 다. 효율이 낮은 시스템에서 새로운 부와 일자리가 창 출되기를 기대하는 것은 어리석다. 수많은 과학자, 공 학자들이 연구를 하고 있으며 지속적으로 성과가 나 오고 있고 앞으로 적극적인 지원이 있게 되면 더욱 뚜 렷한 결과가 기대되지만 신재생에너지 사이클이 완성 되기 위해서는 해결해야 할 문제들이 여전히 많다.
녹색산업의 정의 및 전망 녹색산업의 정의
‘기후변화대응 종합기본계획’에 따르면 저탄소 녹
색성장 개념은 온실가스와 환경오염을 줄이는 지속 가능한 성장으로서, 녹색기술과 청정에너지로 신(新) 성장 동력과 일자리를 창출하는 신(新)국가발전 패러 다임으로 정의되어 있다. 녹색산업은 저탄소 녹색성 장을 위한 일련의 인력개발, 기술개발, 시설구축에서 발생하는 산업분야를 비롯하여 그에 따르는 효과인 환경관련 산업, 관광 산업에 이르기까지 포괄적으로 사용될 수 있는 산업분야이다. 녹색기술이 개발됨에 따라 기존 화석연료 기반의 설비 및 각종 장치, 에너 지 비효율적인 건축물 등 사회 전 분야에 걸쳐서 개 선, 경우에 따라서는 개혁을 요구할 수 있다는 점에서 녹색산업은 산업 전반에 영향을 끼치는 거대한 산업 분야가 될 가능성이 매우 높다. 인력개발은 신·재생 에너지를 개발하는 연구원, 에너지재활용 및 최적화 전문가, 에너지를 효율적으로 사용하거나 신·재생에 너지를 이용한 건축물 설계, 건설 전문가 등이 있을 수 있다. 이에 파생하는 각종 전문인력 또한 녹색성장 을 위한 인력으로 분류할 수 있다. 녹색기술은 신·재 생에너지 관련 핵심세부 기술과 각종 에너지 효율향 상 기술이 있을 수 있으며 녹색성장을 위한 핵심인 동 시에 국가경쟁력이 된다. 태양전지, 풍력발전기, 고효 율조명, 열복합 발전, 바이오연료 생산, 수소저장장치, 연료전지 등 신·재생에너지분야에 대한 세부기술이 존재하며 생태효율성(EE: Eco Efficiency)을 높이기 위해 가격구조 개선, 교통, 녹지조성 등 사회 인프라 개선 노하우가 포함된다. 녹색산업이 활성화되기 위 해서는 기술개발도 중요하지만 인프라 확보 및 시설 의 확충이 절실하다. 교통혼잡비용을 줄이기 위해 철 도를 확충한다거나 자전거 이용이 편리한 환경을 조 성, 자원을 재사용하는 사회간접자본 시설을 확충하 는 방안이 포함된다. 무엇보다도 신·재생에너지를 사용 가능한 형태로 변형할 수 있는 발전소 및 수소 운송용 인프라(전기 운송용 인프라가 될 수도 있다) 확보가 중요할 것이다.
녹색산업의 존재이유는 녹색성장을 통한 저탄소 사 회 구현이기 때문에 이를 위해 경제·사회 각 부문별
탄소집약도(CI: Carbon Intensity)를 개선하고 생태 효율성을 제고할 수 있다면 어느 것이든 녹색산업으 로 분류할 수 있다. 즉, 녹색산업은 경제적 이윤창출을 넘어서 범지구적 기후변화대응 노력에 동참하여 저탄 소사회를 구현하고 지속가능한 발전기술을 개발하는 데 핵심이 있다.
녹색산업의 전망
녹색성장으로 인한 전망은 대부분 상당히 긍정적으 로 평가되고 있다. ‘기후변화대응 종합기본계획’에 따 르면 신·재생에너지 보급률은 2006년 2.24%에서 2030년 11%이상으로 전망하고 있으며, 녹색산업관련 고용인력도 2007년 14천명에서 2012년 10만명, 2030 년 95만명으로 70배 가까운 고용성장이 이루어질 것 으로 기대하고 있다. 신·재생에너지를 통해 에너지 를 자급하는 저에너지 친환경 주택인‘그린홈(Green Home)’을 2020년까지 100만호(태양광: 413.6천호, 태양열: 292천호, 지열: 292천호, 수소연료전지:4.2천 호 등) 건설하겠다고 하며 개별주택, 가로등 등 공공 시설 조명을 태양광 전력으로 조달하는 태양에너지 마을(Solar Town) 건설이 계획 중에 있다. 그 밖에, 2020년까지 풍력발전기 2,000MW 공급, 해양에너지 를 개발하여 2012년까지 1기 254MW, 2020년까지 4 기 3,024MW를 인천만, 강화 등지에 건설하고, 경유 의 바이오디젤 혼합비율을 2007년 0.5%에서 2010년 2.0%까지 성장시키는 계획이 포함된다. 전국 4대 권 역별로‘폐기물 에너지 타운’을 건설하여 음식물, 하 수슬러지, 축산분뇨 등 생활폐기물을 에너지화하고, 가스화복합발전(IGCC), 석탄 액화기술 등 무공해 석 탄에너지 상용화 공정을 개발하고자 한다.
에너지효율향상 기술을 개발하게 되면, 전력 IT부 문에서 2007년 선진국 대비 85% 기술수준을 2012년 95%, 2030년 100%로 끌어올릴 수 있을 것이라 기대 하고 있다. 그 밖에, LED조명부문은 2007년 65% 수 준에서 2030년 100%, 에너지저장부문은 2007년 60%
수준에서 2030년 100% 수준으로 기대한다. 신규생산
자동차의 에너지효율을 대폭 개선하여 평균연비 2007 년 11.04를 2013년 14.35로 올리고 하이브리드차는 2007년 1,062대 생산에서 2013년 10만대 생산을 목표 로 한다. 약 94배 수준이다. 국제적 기술을 보유한 담 수플랜트를 수출하게 되면 세계 담수화 설비가 2005 년 4천만톤/일에서 2015년 약 1억톤/일 규모로 확대 될 것으로 전망하므로 이 시장을 선점할 수 있을 것으 로 기대하고 있다. 폐기물 산업분야는 2012년까지 폐 기물 에너지화 시설을 현재 3개소에서 57개소(14,160 톤/일) 설치하여‘폐기물 에너지화율’을 현재 1.8%
에서 31%로 제고하고자 한다.
전망에 따르면 신·재생에너지를 포함한 녹색산업 은 확실히 새로운 성장동력이 될 수 있을 것 같다. 하 지만 아쉽게도 지금까지 에너지 분야에 대한 전망은 대부분 큰 불일치를 보였다. 한 예로, 1976년 로빈스 는‘소프트 에너지’가 2000년까지 미국 1차 에너지 총 공급(TPES)에서 1/3을 차지할 것이라고 예측하였 지만 실제 모든 재생에너지의 비중은 7%이며, 소규모 의 소프트 에너지 기술은 약 3%를 넘지 않는다. 따라 서 로빈스의 예측은 90%정도 빗나간 것이다. 특히 화 석연료의 고갈시기나 신재생에너지 소비량 예측을 전 망하는 수많은 데이터는 대부분 경향성 측면에서는 일치할지 몰라도 수치는 매우 부정확했다. 정부에서 예측한 녹색성장 전망을 수치 그대로 인정하기 힘든 이유도 여기에 있다.
지속가능한 발전을 위한 신재생에너지의 당면한 과제
신재생에너지 순환구조
신재생에너지는 태양복사에 의해 지구에 직접 도달 하거나 물의 흐름, 바람, 파도, 바이오매스 등으로 생 산되어지는 에너지 형태를 명명한다. 새로우며(new), 재사용가능(renewable)하고 환경오염을 일으키지 않 기 때문에 청정에너지원으로써 무한한 기대와 신뢰를 받고 있다. 이 때문에 신재생에너지는 대체에너지 혹 은 비화석에너지 등 기존 탄화수소 계열의 화석연료
기반 에너지 형태와 대조적인 의미가 강조된 명칭이 사용되기도 한다. 현재 개발단계는 신재생에너지를 생산하기 위한 공정에 상당한 화석연료가 필요하기 때문에, 생산된 신재생에너지를 완벽한 대체에너지 혹은 비화석에너지라고 말하기에는 어려움이 따른다.
신재생에너지와 관련한 각각의 공정이 모두 화석연료 없이 가능할 때 신재생에너지는 지속가능한 성장의 도구로써 의미를 가질 수 있다.
신재생에너지 순환구조는 [그림 2]와 같다. 태양열 혹은 태양광, 풍력, 수소, 전기 등의 형태로 에너지를 저장하고 있다. (일부에서 청정에너지원으로 보는 수 력과 원자력은 상업화에도 성공하였고 이미 상당량의 에너지를 얻고 있으나 이는 논란의 여지가 있다. 수력 은 댐 건설로 인한 서식지 파괴, 원자력은 방사성 폐 기물 및 고온 폐수로 인해 환경오염을 일으킨다. 따라 서 수력과 원자력은 엄밀한 의미에서 대체에너지가 될 수 없다.) 태양에너지, 풍력에너지 등은 전기에너 지형태로 변형된다. 목조류, 해조류 등으로부터 추출 되는 바이오 에너지의 경우 바이오디젤, 바이오에탄 올, 바이오부탄올 등 탄화수소계열의 형태로 변형되 기도 한다. 신재생에너지와 대비되는 화석연료가 가 지고 있는 장점은 무엇보다도 가격이 싸다는 점이겠 지만 저장과 운반의 용이함이야말로 화석연료가 유일 한 에너지원으로써 선택받게 된 이유이다. 화석연료
와 같이 저장과 운반이 용이한 에너지원이 개발된다 면, 또 이 에너지원이 고갈의 염려가 없고 환경오염을 일으키지 않는 청정에너지라면 인류는 더 이상의 고 민 없이 이 에너지원을 선택할 것이다. 현재 이 에너 지원으로써 수소에너지는 가장 가능성 있는 후보로 주목받고 있다. 수소에너지는 공기 중에도 존재하지 만 지구의 70%이상을 차지하고 있는 물을 이루는 구 성성분이며 사용된 수소에너지는 다시 물이 되기 때 문에 재사용 가능하다는 이점이 있다. 환경오염도 없 다. 저장이 가능하다(사실 수소는 현재 기술에서 대량 저장이 매우 힘든 물질이다. 하지만 저장이 아예 불가 능한 것은 아니고, 다양한 기술이 개발되고 있으며 무 엇보다도 우리에게 다른 대안이 없다). 저장이 가능하 게 되면 운송이 가능해 지고 결국 화석연료를 대체할 수 있는 완벽한 꿈의 에너지원으로써 탄생할 수 있다.
에너지 매개체: 수소에너지와 전기에너지
수소가 생성되는 구조는 [그림 3]과 같다. 환원시키 는데 필요한 에너지를E1이라고 하고 수소를 산화시 켜 얻게 되는 에너지를E2라고 할 때, 수소에너지 순 환구조가 고립계(isolated system)라면 에너지보존법 칙상 물이 가지고 있는 엔탈피(HH2O)+환원에너지 (E1)와 수소가 가지고 있는 엔탈피(HH2O)+산화에너 지(E2)는 같아야 한다. 즉, 수소로 인해 얻게 되는 에 너지만큼의 량이 수소를 생산하는데 필요하며 전체적 으로 새롭게 생성되는 에너지는 없다. 문제는 수소에 너지 순환구조는 고립계가 아닌 열린계(open system)이기 때문에 에너지가 보존되지 않으며 각 물 질이 가지고 있는 엔탈피는 일정하다고 할 때, 효율의
그림 2. 신재생에너지 순환구조.
그림 3. 수소에너지 순환구조.
문제로 인해 오히려E1은E2보다 커지게 된다. 즉, 수 소를 생산하는데 필요한 에너지가 수소로 얻게 되는 에너지보다 커지게 된다. 효율의 문제는 앞으로 우리 가 계속 논의해야할 문제이며, 수소에너지는 구조적으 로 에너지원은 될 수 없다는 것이 명백하다. 하지만 수 소를 생산하기 위한 에너지E1을 수소의 산화반응에 서 발생한 에너지E2를 통해서만 얻을 필요가 없기 때 문에 이 에너지를 태양, 바람 등 기타 천연에너지원을 통해 얻고자 하는 것이다. 즉, 에너지원으로서의 가치 는 천연에너지가 가지고 있으며 수소에너지는 천연에 너지로부터 변형된 전기에너지를 저장, 운송하는 매개 체로써의 역할을 할 수 있는 것이다. 그렇다면, 천연에 너지로부터 변형된 에너지형태인 전기에너지는 왜 수 소형태를 거치지 않고 바로 사용될 수 없는 것인가.
전기에너지는 편리함과 융통성 양면에서 견줄 데가 없는 새로운 형태의 에너지이다. 현재 발전소를 통해 화석연료에서 생산된 전기 또한 에너지 매개체로서 역할을 하고 있다. 전기의 이점은 즉시 쉽게 이용할 수 있는 것뿐만 아니라 용도가 다양하다는 점에서도 다른 에너지와 견줄 수 없다. 전기는 빛, 열, 동력, 화 학작용 등의 형태로 전환할 수 있으므로 상업용 항공 분야를 빼고 에너지를 필요로 하는 모든 분야에 이용 할 수 있다. 전기는 그 용도가 다양할 뿐 아니라 사용 해도 오염이 없어 청결하며 소음이 나지 않는다. 기계 적인 에너지로 변환하는 효율도 지극히 높아서 전기 를 이용하는 모든 분야 중에서 단지 조명만이 효율이 20% 이하이다. 비교조차 불가능할 정도로 우수한 성 능의 에너지형태임에도 불구하고 전기에너지의 치명 적인 단점은 저장과 운반이 매우 힘들다는 것이다. 전 기에너지를 저장하기 위해 축전지를 사용하지만 산업 체의 수요를 충족할 만큼 많은 양을 저장하기 위해서 는 엄청난 규모의 축전지가 필요하다. 전기를 운반하 는 통로인 전선 또한 자체저항으로 인해 길이가 길어 질수록 열로 잃어버리는 열소산(heat dissipation)이 심하게 발생한다. 따라서 발전소는 소비지역에서 멀 리 떨어질 수 없다. 천연에너지 즉, 태양에너지, 풍력
에너지 등은 24시간 연속적으로 얻을 수 있는 에너지 원이 아니므로 상용화를 위해서는 저장 가능한 매개 체가 필수적이다. 저장과 운반 측면에서 해답이 보이 지 않는 전기에너지 대신, 수소에너지형태로 변형된 천연에너지는 개발된 연료전지(fuel cell)를 통해 전기 에너지로 변환 가능하고 소비될 수 있다. 하지만 언급 했듯이 수소 또한 저장이 매우 힘든 실정이다. 전기에 너지이던 수소에너지이던 저장기술을 확보하는 것은 녹색성장을 위한 핵심기술로 이 기술에 의해 지속가 능한 개발의 성공여부가 달려 있다고 본다.
현재 몇몇 수소 저장 기술이 제시되고 있으나 모두 lab-scale 수준으로 가능성만 확인한 상태이다. 수소 는 고압가스 형태로 수소화물이라고 알려진 특정 합 금 내부에 저장할 수 있으며, 최근 개발 방법으로 극 미 탄소 섬유 안과 표면에 저장할 수 있다. 아직 연구 초기 단계에 있지만, 금속 수소는 초강력 연료로, 그리 고 여러 종류의 전기 및 전자 기술 분야에서 무저항 전도체로 이용될 전망이다. 그 밖에, 액화수소를 저장 하는 방법이 있지만 수소는 -239.9℃, 12.8atm에서 액 화되기 때문에 극저온 상태를 만들거나 아니면 이를 상쇄하기 위해 고압을 형성해야 한다. 둘 다 쉬운 방 법이 아니다. 수소 생산 기술의 부재도 수소 경제를 완성하는데 큰 걸림돌이다. 현재 수소는 대략 열두 가 지 공법에 의해 상업적으로 생산되지만 대부분 탄화 수소에서 수소를 추출하는 공정을 포함한다. 바이오 매스를 에너지원으로 생성한 바이오메탄올을 이용한 수소생산방법도 있으나 이는 바이오메탄올의 수득률 문제로 귀착된다.
화석연료와 비교한 신재생에너지의 경제적 효율성
화석연료의 가치를 경제적으로 판단하는 것은 매우 어렵다. 석유, 석탄, 천연가스 등 화석연료가 사용되는 분야는 산업 전 범위에 걸쳐있다. 석유를 정제하여 발 생하는 제품인 천연가스, 가솔린 등의 저탄소 물질부 터 아스팔트까지 그 종류만도 수십여 가지가 넘으며
화석연료를 이용한 고분자 물질, 예를 들어 플라스틱 등은 그 수를 헤아릴 수조차 없다. 화석연료로 인해 발생하는 가치를 평가한다는 것은 어쩌면 지구상에 있는 모든 제품의 가치를 평가하겠다는 것이나 마찬 가지로 무모한 도전일 것이다. 따라서 소극적인 측면 에서 화석연료의 경제성을 평가하기위해 화석연료를 생산할 때 발생하는 비용을 따져보고자 한다.
현재(2008. 12) 한국석유공사에 따르면 국제유가는 배럴당 약 40달러에 거래되고 있다. 하지만 국제유가 는 단순한 석유 생산 비용 이외에 정치적인 목적으로 매우 복잡한 시스템을 가지고 있기 때문에 이를 근거 로 석유의 생산비용을 추정하는 것은 맞지 않는다.
1970~2000년 석유 가격 변동[그림 4]을 확인하여 보 면 국제 유가가 정치적으로 얼마나 민감하게 큰 폭으 로 변하고 있는지 확인할 수 있다. 업계에서는 석유 생산 비용을 평균적으로 배럴당 1달러 선에서 보고 있다(쿠웨이트 원유생산 원가 2001년 기준 $1.4). 여 기에 각 국가마다 차이가 있기는 하지만 적지 않은 세 금이 부과되어 석유를 사용하기 위해 실제 우리가 지 불하게 되는 금액은 국제유가 대비 적게는 1배에서 많게는 7~8배까지 차이가 나게 된다. 실제 우리나라 의 경우 휘발유 1리터의 원가(생산원가가 아닌 국제 유가)를 207원이라고 가정했을 때, 교통세, 교육세, 부 가가치세 등 각종 수수료가 부과되어 1,300원 이상의
금액으로 휘발유를 구매한다. 따라서 우리가 휘발유 1리터를 1,300원에 구 매한다고 해도 생산원가 때문에 지출 하는 비용은 약 5원이고 나머지 금액 은 정치적인 목적에 의해서, 또는 각 종 세금으로 지출하게 되는 것이다.
생산원가가 이렇게 낮은 석유를 신재 생에너지가 대체하기에는 넘어야 할 기술적 문제들이나 정치적인 이해관 계 등 해결해야 할 문제들이 산적해 있다.
반면, 석유 생산 비용을 배럴당 1달 러로 계산하는 것은 편협한 시각이라는 주장도 있다.
석유를 사용하게 됨으로써 발생하는 환경오염, 그에 따르는 기후변화, 또는 석유를 사용할 수 있도록 지원 되는 각종 유·무형의 자산들도 같이 계산되어야 한 다고 주장한다. 예를 들면, 석유를 가장 많이 소비하는 분야인 교통이 원활이 이루어지도록 도로 인프라(도 로, 건설, 보수 등) 확충, 사고와 관련된 경비(소방관, 제삼자들이 받는 피해, 의료 구조, 양호 시설 수용 등) 를 사회에서 부담하고 있으니 이를 석유 생산 비용에 포함시켜야 한다는 논리이다. 미국의 몇몇 경제 전문 가들은 석유 이권을 보호하기 위해 페르시아 만에 나 가 있는 미군의 주둔 경비도 포함시켜야 한다고 말한 다. 이를 외부효과(externality) 비용이라 하며 외부효 과 비용을 가치로 매기는 것은 매우 주관적인 작업이 다. 이 작업은 이미 세금 등의 방법으로 일부 이루어 졌을 것이며, 일부는 그렇지 않을 것이다. 하지만 외부 효과 비용이 포함된다고 해서 화석연료의 생산원가가 증가하고 신재생에너지의 생산원가가 경쟁력을 가질 것이라고 보는 것은 어리석다. 왜냐하면 신재생에너 지 또한 외부효과 비용이 발생할 수밖에 없으며 환경 오염과 그에 따르는 기후변화를 해결하기 위해 발생 하는 비용이외에는 큰 차이가 없을 것이기 때문이다.
외부효과 비용으로 인해 신재생에너지가 경쟁력을 갖 기에는 영향력이 너무 미미하다.
그림 4. 1970~2000년 석유 가격 변동.
그렇다면 신재생에너지가 화석연료에 비해 경쟁력 을 갖기 위한 요소에는 어떤 것이 있는가. 화석연료의 생산원가는 시간이 지남에 따라 증가한다. 공식적인 자료에 근거하면 계속해서 석유를 발견하고 있거나 새로운 기술의 개발로 채취 가능한 잔여 매장량이 계 속 증가하고 있음을 나타내지만 전문가들에 의한 해 석은 잔여매장량이 이미 고갈되기 시작하였음을 나타 낸다[그림 5]. 전문적 자료와 정치적 목적의 공식적 자료가 차이가 나는 이유는 다음과 같다. 예를 들어 한 유전에서 10억 배럴의 매장량이 추산되었으나 10 년이 지난 후 10억 배럴이 추가적으로 발견되었다면 처음에 10억 배럴이 발견되었고 나중에 10억 배럴이 발견되었다고 해석한 것이 정치적 자료, 그 유전에서 는 처음부터 20억 배럴이 있었다고 해석한 것이 전문 적 자료이다. 전문적 자료가 중요한 이유는 생산원가 가 발생하는 요인에 있다. 유전에서 석유를 채취할 때 생산량이 많은 거대 유전은 생산효율이 좋다. 즉, 적은 비용으로 많은 석유를 생산할 수 있으므로 생산원가 가 싸다. 하지만 규모가 작은 유전은 적은 석유를 채 취하기 위해 같은 시설을 설치해야 하므로 생산효율 이 떨어지며 생산원가가 비싸지게 된다. 생산량 차원 에서 가장 중요한 세계 10대 유전은 1927~1976년 사 이에 발견되었고 이후에 발견되는 소규모 유전들은 잔여매장량을 증가시켰다고 하더라도 생산원가를 상
승시키는 요인이 될 수밖에 없다. 하지만 지속적 인 생산원가의 상승에도 불구하고 [그림 4]에서 확인할 수 있듯이 석유가격은 생산원가에 의한 상승보다는 정치적인 이유에 훨씬 큰 영향을 받 고 있으며 앞으로도 그럴 가능성이 매우 높다. 따 라서 멀지 않은 미래에 석유의 잔여매장량이 감 소하여 석유가격 상승을 유도하고 신재생에너지 의 가격 경쟁력을 높일 것이라고 보는 것은 설득 력이 떨어진다. 신재생에너지가 경쟁력을 획득할 수 있는 방법은 화석연료의 가격 상승에 의한 것 이 아닌 신재생에너지의 효율을 현재 화석연료의 가격 경쟁력 이상으로 높일 수 있는 기술의 개발 이다. 신재생에너지 순환구조가 완성되지 못하고 괄 목할만한 효율상승이 수반되지 않고서는 시간이 지난 다고 해도 신재생에너지는 화석연료 기반 산업을 대 체할 차세대 성장 동력이 되지 못하고 정부에서 주장 하는 70배 고용성장도 불가능하다.
맺음말
자금경색, 주가하락으로 인한 가치손실 등 금융문 제들이 발생하여 범세계적 금융위기가 표면화, 장기 화되었다. 다양한 세제혜택, 금융 지원 및 구제대책 등 다방면에 걸친 시도가 미국, 유럽, 아시아 할 것 없이 대부분 국가의 정부에서 나오고 있으며 문제를 해결 하고자 적극적으로 노력하고 있다. 쏟아져 나오는 대 책들이 장기적 안목의 비전에 의한 것임을 바란다. 새 로운 패러다임이 필요한 시점이다. 100년에 한 번 발 생할 규모라는 경제위기를 10년 동안 두 번 겪은 대한 민국은 더욱 그렇다. 그러나 이번 복합적 위기를 극복 할 차세대 성장 동력 혹은 비전으로서 녹색산업 이외 의 다른 대책은 뚜렷이 없다는 점에서 우려를 금할 수 없다. 나아가 정부에서 제시하는 녹색산업의 장밋빛 전망이 정책적으로 무비판적인 녹색산업 육성으로 이 어지고 녹색산업의 성공을 가정하더라도 수혜자가 될 국민들이 여전히 에너지에 대해 비용만 치르면 사용 가능한 무한정 소비재로 인식할 것을 우려한다. 녹색
그림 5. 세계 석유 매장량에 대한 전문적 자료와 정치적 자료.
성장이 지속가능한 발전이 되기 위해서는 다음의 절 차가 반드시 이루어져야 한다.
첫째, 신재생에너지가 가지고 있는 가능성과 한계 에 대해 명확히 할 필요가 있다. 신재생에너지 후보로 거론되는 에너지원의 공통된 문제인 저효율은 지속적 인 연구로 개선될 여지가 있으며 이미 상업화에 성공 한 부분도 있다. 하지만 간헐적인 에너지 생산성은 효 율과 상관없이 에너지 저장장치가 개발되지 않는 한 해결될 수 없는 문제이며 따라서 에너지 저장장치는 반드시 개발되어야 한다. 에너지 저장장치 없이 신재 생에너지 순환구조는 완성될 수 없다. 언급했듯이 수 소 혹은 전기 저장기술의 괄목할만한 성과가 세계적 으로 아직 없다는 점에서 지속가능한 성장으로서 녹 색산업의 성공여부는 불투명하다. 현재 정부 및 사회 일각에서 성공적이라 평가하는 하이브리드 차량, 폐 자원의 재활용, 에너지절약형 건축물 등 신재생에너 지를 융합한 화석연료 기반 시스템은 이산화탄소 발 생을 다소 억제하고 화석연료 기반 산업구조의 생명 을 지연시키는 역할만 할 수 있을 뿐이다. 정부에서 제시하는 녹색성장의 목표가 화석연료 기반 산업구조 를 연장하여 기술을 개발할 시간적 여유를 얻고 최종 적으로 지속가능한 성장을 이루고자 한다면 지금 당 장 직면한 위기를 해결할 신(新)성장 동력과 일자리 창출을 약속하기에는 너무 막연한 미래이다.
둘째, 에너지에 대한 인식의 변화가 필요하다. 에너 지는 무한정 쓸 수 있는 자원이 아니다. 에너지와 물질 은 그 자체로도 사용되지만 새로운 제품을 생산하여 소비되기도 한다. 언젠가 신재생에너지 순환구조가 완 성되어 에너지에 대한 걱정이 해소되었다 하더라도 현재와 같이 무절제하게 사용한다면 에너지를 이용한 물질의 소비로 인해 지구는 곧 고갈된다. 신재생에너 지는 무한히 공급되기 때문에 비용만 지불하면 얼마 든지 사용가능하다라는 인식은 무절제한 물질의 소비 로 이어질 것이고 지속가능한 성장은 다시 요원해진 다. 공정에도 입력량과 출력량이 일치해야 정상상태 (steady state)가 가능하듯이 지속가능하고 안정한 정
상상태가 되기 위해서는 생산량과 소비량이 일치해야 하고 소비량은 지구가 감당할 수 있는 수준이어야 한 다. 화석연료 기반 산업사회에서 신재생에너지 기반 산업사회로 넘어가는 과도기에 있는 지금 효율이 낮 은 신재생에너지 기반 산업에 적응하기 위해서 에너 지는 경제성에 의해 판단되지 말고 지속가능한 발전 을 위한 도구라는 인식이 수반되어야 한다. 정부는 국 민에게 녹색산업은 선택의 문제가 아닌 반드시 해결 해야할 우리의 과제이며 경제성에 의해 판단될 문제 가 아님을 인식시켜야 한다. 독일은 낮은 경제성으로 인해 전기 생산에 더 많은 비용이 들어감에도 국민이 자발적으로 신재생에너지를 이용한 발전소 건설에 앞 장서고 있다. 발전소가 갖는 저효율로 인한 고비용은 국민과 정부가 공동으로 부담하고 있다.
더 이상 에너지의 가치를 경제논리에 맞춰 판단하 지 말아야 한다. 신재생에너지가 화석연료에 비해 효 율이 낮고 경제성이 떨어진다고 해도 지속가능한 발 전을 위해서 반드시 선택되어야 한다. 이미 신재생에 너지 기반 사회로 전환이 시작되었으며 경제성의 높 고 낮음을 떠나 지속되어야 한다. 신재생에너지 순환 구조가 언제 완성되고 경제성을 획득할지 모르는 상 황에서 추후 예상되는 경제적 이득을 바탕으로 녹색 산업의 성장을 독려한다면 자칫 녹색산업에 대한 회 의에 빠질 수 있다. 따라서 녹색산업을 통해 경제가 성장할 것이고 고용이 창출될 것이라는 장밋빛 전망 만 제시하는 것은 옳지 않다. 미래에 녹색기술이 일부 국가에서 성공했다고 해서 해당국가에서만 독점한다 면 범세계적 환경문제는 해결할 수 없으며 결과적으 로 지속가능한 성장을 이룰 수 없다. 기술을 선점하지 못한 개발도상국이 경제적인 문제로 녹색기술을 적용 하지 못할 때 지속가능한 발전으로서의 녹색성장은 의미를 가지지 못하므로 경제성에 의해 평가 받는다 면 녹색성장은 자기모순에 빠질 수 있다. 녹색성장은 지구에 사는 우리 모두의 의무이며 개발된 녹색기술 은 우리 모두의 재산이라는 대의적인 비전 제시가 병 행되어야 한다.